DE19948881A1 - Fronthaubenanordnung - Google Patents
FronthaubenanordnungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Fronthaubenanordnung, bei der eine Fronthaube eines Fahrzeugs über mindestens ein Scharnier an den Rahmen des Fahrzeugs angelenkt ist, welche Fronthaube ferner über wenigstens ein Haubenschloß (3) verriegelbar ist. Die Erfindung löst die Aufgabe, eine Fronthaubenanordnung vorzuschlagen, die eine kostenmäßig und technisch realisierbaren Fußgängerschutz liefert, dadurch, daß das Haubenschloß (3) in seinem verriegelten Zustand ein horizontales Verlagern (x) der Fronthaube zuläßt.
Description
Die Erfindung betrifft eine Fronthaubenanordnung nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, bei der eine Fronthaube eines Fahrzeugs über mindestens
ein Mehrgelenk-Scharnier an den Rahmen des Fahrzeugs angelenkt ist,
welche Fronthaube ferner über wenigstens ein Haubenschloß verriegelbar
ist.
Aus der Praxis sind inzwischen zahlreiche Sicherheitseinrichtungen wie
Airbag und dgl. für Insassen von Personenkraftwagen bekannt. Dagegen
sind Schutzmaßnahmen für Fußgänger, die vom Bug einen Personen
kraftwagen erfaßt werden, bisher kaum vorgeschlagen oder praktisch
umgesetzt worden. Als besonders problematisch erweisen sich Unfälle mit
Fußgängern, die bei Geschwindigkeiten bis zu 60 km/h erfolgen, da der
Fußgänger, wenn er frontal erfaßt wird, oft mit dem Kopf auf die
Motorhaube des Personenkraftwagen aufschlägt und an dieser Verletzung
stirbt. Die Schwere der Verletzung ergibt sich dadurch, daß die zumeist aus
dünnem Blech ausgebildete Front- bzw. Motorhaube zwar dazu neigen
würde, sich zu verbiegen, es aber zu einem Aufschlag auf unter der
Motorhaube angeordneten, praktisch nicht oder nur schwer deformierbaren
Teilen wie dem Motorblock, dem Federbeindohm, dem Luftfilter, dem
Ventildeckel oder den Längs- und Querträgern des Fahrzeugs kommt. Es
wäre wünschenswert, wenn der Aufprall insbesondere des Kopfes eines
Fußgängers, in seinen Folgen abgemildert werden könnte. Bei
Geschwindigkeiten über 60 km/h wird dagegen der Fußgänger, nachdem er
erfaßt wurde, über das Fahrzeug geschleudert.
DE-C-29 22 893 schlägt vor, die Motorhaube und den Kotflügel im
Bereich der zwischen diesen beiden Teilen gebildeten Fuge mit entlang der
beiden Teile verlaufenden, energieabsorbierenden U-Profilen auf
Aufbauteilen abzustützen, die im Falle eines Zusammenpralls den Aufprall
in Deformationsenergie umwandeln. Nachteilig bei dieser Anordnung ist
einerseits, daß schon erhebliche Kräfte auf die Profile einwirken müssen,
um diese zu verbiegen. Zudem sind diese sonst nutzlosen U-Profile
kostspielig in der Anschaffung und aufwendig zu montieren.
DE-A-27 37 876 beschreibt eine Aufprallschutzvorrichtung, die ein
netzartiges Auffangelement mittels einer vorgespannten Schwenkklappe aus
einer Ruheposition, in der das Netz im wesentlichen an der Fronthaube
anliegt, in eine Auffangposition verlagert, welche im wesentlichen vor der
Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs verläuft. Diese Einrichtung dient
mehr der Windschutzscheibe als dem Schutz des Fußgängers vor einem zu
harten Aufprall auf die Fronthaube. Außerdem kann jede Berührung des die
Schwenkbewegung auslösenden, in der vorderen Stoßstange integrierten
Sensors das Netz dazu veranlassen, ausgelöst zu werden, wodurch eine
Vielzahl von Konstellationen eintreten, in denen das Netz dem Fahrer die
gesamte Sicht nimmt.
DE-A-28 41 315 beschreibt eine Sicherheitseinrichtung, bei der in
Reaktion auf ein Signal eines im Frontbereich eines Fahrzeugs
angeordneten Sensors zur Erfassung einer Kollision mit einem Fußgänger
die Fronthaube aus einer Ruheposition in eine demgegenüber angehobene
Aufprallposition durch eine Kolben-Zylinder-Einheit verlagert wird, wobei
die Verlagerung durch einen Energiespeicher erfolgt. Beim Anheben wird
die Fronthaube um eine an der Stirnseite des Fahrzeugs angeordnete
horizontale Drehachse verschwenkt.
DE-A-197 10 417 beschreibt eine Anordnung zum Anheben der
Fronthaube, bei der eine Verschwenkung um eine an der Stirnseite des
Fahrzeugs angeordnete horizontale Drehachse durch dieselbe Gasfeder
ausgelöst wird, die auch das Anheben der an der anderen Ende angelenkten
Fronthaube unterstützt.
DE-A-197 21 565 beschreibt eine Sicherheitseinrichtung an
Kraftfahrzeugen zum Anheben der Fronthaube, bei der das Anheben der
Fronthaube geschwindigkeitsabhängig durch einen mit dem Haubenschloß
integrierten Mechanismus erfolgt. Hierzu wird entweder die üblicherweise
aus Sicherheitsgründen aus der Fahrerkabine ausgelöste Entriegelung des
mit einer Druckfeder beaufschlagten Schlosses durch einen Sensor, der
durch einen Aufprall ausgelöst wird, ausgelöst, oder alternativ hierzu
insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten eine in den Schließbolzen der
Haubenschlosses integrierte Kolben-Zylinder-Einheit durch eine
Treibladung expandiert. Nachteil dieser Anordnung ist zunächst, daß die
zum Schließen der Fronthaube erforderliche Kraft einen bestimmten
Schwellenwert nicht übersteigen darf, um dem Fahrer zu erlauben, die
Fronthaube bequem zu schließen. Da die auftreffenden Kräfte bei einem
Personenunfall bedeutend sind, wird die Fronthaube schnell herabgedrückt
und es kommt zu den bekannten Personenschäden insbesondere im
Kopfbereich. Auch das Vorsehen einer Treibladung zum Expandieren
Kolben-Zylinder-Einheit ist problematisch, da deren Haltbarkeit,
insbesondere bei wenig geschützter Anordnung, begrenzt und der
Austausch problematisch ist. Außerdem besteht die Gefahr, daß Druckfeder
und die Kolben-Zylinder-Einheit gleichzeitig ausgelöst werden, wodurch
die Öffnung der Fronthaube so groß werden würde, daß der Fahrtwind die
Haube gegen die Windschutzscheibe in Anlage bringt und dem Fahrer die
Sicht versperrt.
DE-A-27 11 338 beschreibt eine Einrichtung zum Dämpfen des Aufpralls
eines Fußgängers, bei der ein Luftsack im Bereich des Windlaufs
angeordnet ist, dessen Befüllung durch eine Sensorsignal ausgelöst wird.
Dabei kann der Luftsack so angeordnet sein, daß er zugleich einen Teil der
Fronthaube anhebt, wobei er hierzu eine Federkraft überwindet, die zwei
über einen Drehpunkt miteinander verbundene Lenker, von denen einer
drehbar an der Fronthaube und der andere drehbar an einem festen Teil des
Kraftfahrzeugs angeordnet ist, in eine angewinkelte Lage vorspannt. Ferner
wird vorgeschlagen, nachgiebige Profilkörper in Streifenform in der Art
einer Dichtung zwischen Haube und Seitenteilen anzuordnen, um damit
einen weiteren Schutz beim Aufprall zu schaffen.
DE-A-27 11 339 beschreibt eine an der Frontseite angelenkte Fronthaube,
bei der die Anlenkung derart nachgiebig ausgebildet ist, daß sie eine
horizontale Verschiebung der Fronthaube durch den Anprall eines
Fußgängers zuläßt, wobei die nach hinten verlagerte Fronthaube an der
hinteren Seite mit einem Ende eines starren Verriegelungselements
verbunden ist, dessen anderes Ende bei Verschiebung der Fronthaube nach
hinten in einer Führungskurve derart nach oben und nach hinten verlagert
wird, daß die Fronthaube eine Bewegung nach oben ausführt. Dieses
Anheben funktioniert nur unter der Voraussetzung, daß es tatsächlich zu
einer horizontalen Verlagerung der Fronthaube kommt, was beispielsweise
beim Aufprall von Kindern nicht immer gewährleistet ist.
EP-A-0 509 690 beschreibt eine Fronthaube, die an ihrer Vorderseite derart
an der Fahrzeugstruktur angelenkt ist, daß aufgrund eines Anpralls die
Fronthaube nach hinten verlagert wird, wobei die an der hinteren Seite
angeordneten Verschluß- bzw. Schwenkmittel aufgrund einer Bewegung
der Fronthaube nach hinten eine Schwenkbewegung der Fronthaube nach
oben auslösen, so daß der Deformationsweg der Haube unter dem Aufprall
eines Fußgängers vergrößert wird. Die Schwenkbewegung wird
beispielsweise durch ein Viergelenkscharnier geführt, das sonst zur
Verschwenkung der Fronthaube eingesetzt wird, wenn der Zugang zum
Motor und anderen Teilen freigegeben werden soll. Auch hier tritt ein
Anheben der Fronthaube erst mit sehr kräftigem Verlagern der Fronthaube
ein, während ein schwacher Aufprall die Fronthaube nicht nach hinten und
somit auch nicht nach oben verlagert.
DE-A-197 12 961 beschreibt die Anordnung einer Fronthaube an einem
Fahrzeug, bei der ein Scharnier auf einem Scharnierträger angeordnet ist,
welcher Scharnierträger im Falle eines aufprallenden Fußgängers nach oben
verschwenkt wird, um die Fronthaube anzuheben. Problematisch ist bei
dieser Anordnung, daß das Haubenschloß für die Fronthaube eine
Schwenkachse festlegt, die keine wahlfreie Verlagerung des
Scharnierträgers zuläßt, weshalb der beschriebene Scharnierträger
beispielsweise blockiert.
Insgesamt ist noch keine Lösung vorgeschlagen worden, die ein
kostengünstige und nach einem Einsatz leicht wiederherstellbare
Anordnung vorschlägt, welche konstruktiv so ausgereift ist, daß sie in
Serienfahrzeugen eingesetzt werden könnte.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Fronthaubenanordnung nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 vorzuschlagen, die eine kostenmäßig und
technisch realisierbaren Fußgängerschutz liefert.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Fronthaubenanordnung
erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1
dadurch gelöst, daß das Haubenschloß in seinem verriegelten Zustand ein
horizontales Verlagern der Fronthaube zuläßt.
Zweckmäßigerweise ist das Haubenschloß in seinem geschlossenen Zustand
derart ausgebildet, daß es ein horizontales Verlagern der Fronthaube zuläßt,
um die durch die aufgrund des Scharniers im Überlastfall weiter nach hinten
verlagerten, an der Fronthaube angreifenden Drehpunkte des wenigstens
einen Lenkers des Scharniers durch eine entsprechende
Verlagerungsbewegung der Fronthaube nach hinten zu ermöglichen. Zu
diesem Zweck kann das Haubenschloß derart ausgebildet sein, daß es in
einer üblichen Weise zur Entriegelung ausgebildet ist, im geschlossenen
und verriegelten Zustand jedoch einen horizontalen Ausweichraum
bereithält, der zweckmäßigerweise gegen einen Widerstand, der
vorzugsweise reversibel oder irreversible deformierbar ist, die Verlagerung
der Fronthaube nach hinten ermöglicht. So kann beispielsweise der
Ausweichraum die Aufnahme für ein Energiespeicherglied wie eine
Druckfeder bilden, die z. B. ein als Bügelteil ausgebildetes Halteteil der
Fronthaube, das in dem Schloß verriegelt gehalten wird, in Richtung auf
eine die Entriegelung ermöglichende Lage vorspannt und im Falle eines
Fußgängeraufpralls gespannt wird, wodurch ein Teil der Aufprallenergie
absorbiert wird. Diese Maßnahme ist besonders dann vorteilhaft, wenn der
Aufprall des Kopfes eines Kindes, der überwiegend im vorderen Bereich
der Fronthaube zu erwarten ist, abzufedern ist. Des weiteren ist es möglich,
den Ausweichraum mit einem Kunststoffschaumteil auszukleiden, das unter
dem Druck eines Aufpralls zerkrümelt und nach dem Aufprall durch ein
Ersatzteil ersetzbar ist, wodurch die Funktionsfähigkeit der
Fronthaubenanordnung auch nach einem ersten Aufprall für weitere
Aufpralle gegeben ist.
Alternativ ist es möglich, das Haubenschloß insgesamt horizontal
verlagerbar auszubilden und so die Bewegung der Fronthaube - ggf. unter
Umwandlung von Aufprallenergie durch Spannen eines Energiespeichers
oder Aufweiten ein als Preßpassung ausgebildeten Führung -
nachvollziehen zu lassen. Hierzu ist das Haubenschloß vorteilhaft an der in
Fahrtrichtung hinteren Seite des frontalen Querträgers der Karosserie
angeordnet.
Die erfindungsgemäße Fronthaubenanordnung weist vorteilhaft drei
Endstellungen auf, neben der bekannten Schließstellung, bei der die
Fronthaube verriegelt ist und die während der Fahrt des Fahrzeugs
eingenommen wird und der ebenfalls bekannten Öffnungsstellung, bei der
der Zugang zu dem Motorraum für eine Bedienperson freigegeben ist noch
eine dritte Endstellung, die als Überlaststellung bezeichnet werden kann und
die nachstehend noch in Einzelheiten erläutert wird, um den Anforderungen
an eine unter dem Aufprall eines Fußgängers zurückweichenden der
Fronthaube zu genügen.
Das Mehrgelenk-Scharnier kann vorteilhaft als Viergelenk-Scharnier
ausgebildet sein, es ist aber alternativ möglich, es als Siebengelenk-
Scharnier auszubilden oder mit nur einem Lenker als Zweigelenk-Scharnier.
In der Ausgangslage ist die Fronthaube durch das Haubenschloß, das
vorzugsweise im vorderen Bereich der Fronthaube angeordnet ist,
verriegelt, wobei ein Viergelenk-Scharnier aus zwei Lenkern und zwei an
den in den Endbereichen der Lenkern angeordneten Drehpunkten gelenkig
mit den Lenkern verbundenen Scharnierteilen, die über bekannte
Anschlagmittel der Fronthaube bzw. mit der Karosserie des Fahrzeugs
verbunden sind, einen Schwenkweg der Fronthaube definiert, der ein freies
hin und her schwenken der Fronthaube zwischen der Öffnungsstellung und
der Schließstellung zur wahlweisen Freigabe des Zugangs zum Motorraum
ermöglicht. In der Öffnungsstellung, deren Erreichen vorzugsweise mit
Unterstützung einer Feder, beispielsweise einer Gasfeder, unterstützt ist,
kann die Fronthaube über eine Stange zwischen Karosserie und Fronthaube
gehalten werden, um einer Bedienperson einen ungefährdeten Zugang zu
ermöglichen. Alternativ kann bei Erreichen einer Übertotpunktlage des
Viergelenk-Scharniers bzw. der Viergelenk-Scharniere, da in der Regel an
beiden hinteren Ecken der in der Abwicklung viereckig ausgebildeten
Fronthaube jeweils eines angeordnet ist, die Fronthaube ohne externe
Hilfsmittel gehalten sein.
Während der Fahrt des Fahrzeugs, bei dem es sich zweckmäßigerweise um
einen Kraftwagen handelt, ist die Fronthaube in ihrer Schließstellung
angeordnet und durch das Haubenschloß verriegelt, so daß der Motorraum,
in dem eine Reihe von harten Teilen wie der Motorblock, der
Federbeindohm und andere angeordnet sind, durch die Fronthaube in der
Art einer schützende Hülle, die in einem ausreichenden Abstand von den
wenigstens bei Aufprall für den Kopf eines Fußgängers schädlichen Teile
angeordnet ist, einen wahlweise an der Unterseite der Fronthaube mit einem
komprimierbar ausgebildeten, ggf. mit Aufprall- und/oder Schallenergie
aufnehmenden Schaum ausgekleideten oder auch freien Abstand aufweist.
Die erfindungsgemäße Fronthaubenanordnung ermöglicht ausgehend
zumindest von der Schließstellung der Fronthaube eine Verlagerung der
Fronthaube in Richtung auf die Überlaststellung, in der der Abstand
zwischen der Fronthaube und den gefährlichen Teilen des Motorraums
reduziert ist, wobei erfindungsgemäß im Überlastfall das Viergelenk-
Scharnier sowie ggf. weitere Teile der Fronthaubenanordnung,
vorzugsweise auch das Haubenschloß, für die Verlagerung in Richtung auf
die Überlaststellung bzw. in die Überlaststellung einen derartigen Anteil an
Aufprallenergie des Fußgängers in Verlagerungs- bzw.
Deformationsenergie umwandeln, daß der Aufprall bei einer
Geschwindigkeit des Fahrzeugs von bis zu 60 Km/h für den Fußgänger mit
hoher Wahrscheinlichkeit für diesen keine tödlichen Folgen mehr hat.
Unter der Last eines Aufpralls eines Fußgängers wird die Fronthaube gemäß
einer bevorzugten Weiterbildung durch eine Änderung der Mehrgelenk-
Anordnung des wenigstens einen Lenkers des Mehrgelenk-Scharniers in
Richtung auf die Überlaststellung verlagert, wobei der Verlagerungsweg
durch Umwandlung der Aufprallenergie aufgrund des allmählichen
Nachgebens der Fronthaube den Aufprall mildert und damit die Schwere
des Aufpralls reduziert. Es versteht sich, daß auch eine
Deformationsenergie der Fronthaube selbst hierbei zu berücksichtigen ist,
was durch die Einspannung in ein konventionelles Haubenschloß und zwei
Viergelenk-Scharniere in der Regel nur begrenzt möglich wäre. Die
Aufhebung z. B. der Viergelenkanordnung kann dadurch erfolgen, daß ein
Lenker des Mehrgelenk-Scharniers zweiteilbar, zerstörbar oder mit
veränderbarer Länge ausgebildet ist, oder daß ein Gelenk eines Lenkers des
Viergelenk-Scharniers zum benachbarten Gelenk des anderen Lenkers einen
veränderbaren Abstand aufweist. Wenn bei einem Viergelenk-Scharnier
beide Lenker in der vorbezeichneten Weise ausgebildet sind, kann
vorteilhaft die horizontale Verlagerung der Fronthaube stark herabgesetzt
Werden, wodurch der Ausweichraum klein ausgebildet werden kann.
Es versteht sich, daß besonders bevorzugt eine Fronthaubenanordnung ist,
deren Verlagerungsbewegung im Haubenschloß vollständig reversibel ist,
da insbesondere eine solche Anordnung sich in einfacher Weise bei
routinemäßigen Überprüfungen des Fahrzeugs zu dessen technischer
Überwachung auf Funktionsfähigkeit und Zuverlässigkeit prüfen läßt. Es ist
daher zweckmäßig vorgesehen, daß für den Fall des Einsatzes von
Bestandteilen, die eine irreversible Änderung im Falle eines Aufpralls
ausführen, diese derart anzuordnen, daß sie durch optische Prüfung darauf
untersucht werden können, ob sie bereits beschädigt sind.
Um eine Verlagerung ausgehend von der Schließstellung auf die Öffnungs
stellung bzw. auf die Überlaststellung der Fronthaube relativ zur Karosserie
des Fahrzeugs sicher zu stellen ist es zweckmäßig, daß das Viergelenk-
Scharnier an die Fronthaube anschlagende Scharnierteil fest an der
Fronthaube des Fahrzeugs anzuordnen, damit die Schwenkbewegung um
die fronthaubenseitigen Drehpunkte der Lenker ausgeführt werden kann. Es
ist aber auch möglich, für jedes Gelenk ein eigenes, evtl. relativ zum
anderen verlagerbares Anschlagteil vorzusehen.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung sowie aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden
Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen einer
erfindungsgemäßen Fronthaubenanordnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine ausschnittsweise schematisierte Seitenansicht eines
Fahrzeugs mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Fronthaubenanordnung.
Fig. 2 zeigt eine schematische Seitenansicht einer ersten
Ausführungsform eines Viergelenk-Scharniers der
Fronthaubenanordnung aus Fig. 1 bei geschlossener
Fronthaube.
Fig. 3 zeigt eine schematische Seitenansicht des Viergelenk-
Scharniers aus Fig. 2 bei geöffneter Fronthaube.
Fig. 4 zeigt eine schematische Seitenansicht des Viergelenk-
Scharniers aus Fig. 2 und 3 bei überlasteter Fronthaube.
Fig. 5 zeigt eine schematische Seitenansicht einer ersten
Ausführungsform eines Haubenschlosses der Fronthauben
anordnung aus Fig. 1 bei geschlossener Fronthaube.
Fig. 6 zeigt eine schematische Seitenansicht einer weiteren
Ausführungsform eines Haubenschlosses der Fronthauben
anordnung aus Fig. 1 bei geschlossener Fronthaube.
Fig. 1 zeigt in Seitenansicht die Frontpartie eines Kraftfahrzeuges, dessen
Motorraum durch eine Fronthaube 1 verschließbar ist. Die Fronthaube 1
wird mittels eines im Vorderbereich 2 der Fronthaube 1 angeordneten
Haubenschlosses 3 ver- bzw. entriegelt und ist an ihrer der Fahrerkabine
zugewandten Seite jeweils randseitig mittels eines von zwei Scharnieren 4
an dem Rahmen der Karosserie angelenkt. Das Scharnier 4 ist vorliegend
als Viergelenk-Scharnier ausgebildet, das aus einem längeren Lenker 5 und
einem kürzeren Lenker 6 besteht, deren Gelenke an ein am Rahmen
befestigten Teil 7 bzw. an einer an der Fronthaube 1 angeordnetes Teil 8
schwenkbar angelenkt sind. Die Fronthaube 1 läßt sich aus der in Fig. 1
dargestellten Schließstellung durch Verschwenken um die Gelenke am
Rahmenteil 7 in seine Öffnungsstellung und wieder zurück verschwenken.
In Fig. 2 ist eine erste bevorzugte Ausführungsform des Scharniers 4
gezeigt, wobei die Drehgelenke des längeren Lenkers 5 mit 9 und 10
bezeichnet sind und die Drehgelenke des kürzeren Lenkers 6 mit 11 und 12
bezeichnet sind. Man erkennt, daß die Gelenke 9 bis 12 alle vier fest in dem
zugeordneten Rahmenteil 7 bzw. Fronthaubenteile 8 angeordnet sind.
Während der längere Lenker 5 als starrer Lenker ausgebildet ist, ist der
kürzere Lenker 6 in einem zentralen Bereich 6a, an den sich die die
Gewerbe der Drehgelenke 11, 12 aufweisenden Endstücke 6b bzw. 6c
anschließen, mit einer als Doppelfeder ausgebildeten integrierten
Energiespeicher 13 ausgestattet, der eine Veränderung der Länge des
kürzeren Lenkers 6 dergestalt zuläßt, daß der Abstand der Achsen der
Drehgelenke 11 und 12 veränderlich ist. Hierzu ist der mittels starker
Zugfedern ausgebildete Energiespeicher 13 unter Überwindung seiner
Vorspannung zu belasten, wobei die Last derart ausgelegt ist, daß sie das
Eigengewicht der an dem Haubenteil 8 angeordneten Fronthaube 1
nennenswert übersteigen muß. Neben einer Druckfeder 14 ist in dem
Abschnitt 6a des kürzeren Lenkers 6 auch eine Zugfeder 15 integriert, so
daß der voreingestellte Abstand der Achsen der Drehgelenke 11, 12 von der
im unbelasteten Zustand wiedergegebenen Länge des kürzeren Lenkers 6
eingehalten ist. Wie in Fig. 3 genauer zu sehen, lastet ein Teil des
Eigengewichts der Fronthaube 1 in der in Fig. 3 dargestellten
Öffnungsstellung des Viergelenkscharniers 4 aus Fig. 2 auf dem kürzeren
Lenker 6, der unter dieser Last zur Vermeidung einer Schwenk-Kipp-
Bewegung der Fronthaube 1 nur unwesentlich nachgeben soll. Die
Druckfeder 14 und die Zugfeder 15 sind in den Fig. 2 bis 4 schematisch
dargestellt und dienen in dieser schematischen Darstellung lediglich der
Illustration der unterschiedlichen entlasteten bzw. belasteten Zustände des
Viergelenk-Scharniers 4. Man erkennt insbesondere in Fig. 3, daß sowohl in
der Schließstellung, die mit dem Symbol S angedeutet ist, als auch in der
Öffnungsstellung, die mit dem Symbol O angedeutet ist, die Länge des
kürzeren Lenkers 6 im wesentlichen unverändert bleibt.
In Fig. 4 ist der Überlastfall aufgrund eines Fußgängeraufpralls auf die
Fronthaube 1 und die sich hieraus ergebende Deformation des Viergelenk-
Scharniers 4 insgesamt und insbesondere des kürzeren Lenkers 6 näher
dargestellt. Gestrichelt ist in Fig. 4 die Schließstellung S dargestellt,
während in durchgezogener Linie die Überlaststellung H aufgrund eines
schematisch mit Pfeil A angedeuteten Aufpralls eines Fußgängers
dargestellt ist. In Fig. 4 ist zudem schematisch das Haubenschloß 3
dargestellt, welches, wie in der schematischen Darstellung zu erkennen,
verschieblich relativ zu der Karosserie angeordnet ist, um eine horizontale
Verlagerung der Fronthaube 1, die einhergeht mit einem Verschwenken der
Fronthaube 1 um die in dem Haubenschloß gebildete, mit 3a bezeichnete,
Achse zu ermöglichen. Man erkennt, daß die Fronthaube 1 im Bereich des
an diese angeschlagenen Haubenteils 8 einen Verlagerungsweg v ausführt,
der mit dem Pfeil, der an der Achse des Drehgelenks 10 angetragen ist,
illustriert ist. Der Weg v setzt sich aus einer horizontalen Komponente x
und einer vertikalen Komponente z zusammen, die in Fig. 4 ebenfalls
angetragen sind. Man erkennt also, daß bei Aufprall eines Fußgängers die
Fronthaube sich um den Betrag z senkt und entsprechend ihren Abstand zu
den gegebenenfalls harten und damit verletzungsgefährdenden Teilen im
Motorraum verringert, während zugleich die Fronthaube 1 und damit auch
das Haubenschloß 3 sich um den Betrag x, in Fahrtrichtung gesehen nach
hinten, verlagert. Wäre der kürzere Lenker 6 ebenso wie der längere Lenker
starr ausgebildet, könnte die Verlagerungsbewegung durch das
Viergelenk-Scharnier 4 nicht vollzogen werden, da die Viergelenke 9 bis 12
nur einen Schwenkweg, nämlich den, der für die Öffnungsbewegung der
Fronthaube 1 zugrundegelegt wird, definieren und die Verlagerungs
bewegung somit statisch überbestimmt wäre. Aufgrund der längen
veränderbaren Ausbildung des kürzeren Lenkers 6 wird die statische
Überbestimmung des Viergelenks 4 aufgehoben und die Umwandlung der
Aufprallenergie eines Fußgängeraufpralls auf die Fronthaube 1 wird in die
entsprechende Deformationsenergie (sowie in weitere, den Aufprall aus
anderen Gründen abmindernde Energien) umgewandelt. Die Längen
änderung des kürzeren Lenkers 6 ist in Fig. 4 mit d6 bezeichnet. Man
erkennt, daß für eine relativ bedeutsame vertikale Verlagerung eine geringe
Elongation des kürzeren Lenkers 6 ausreicht, die entlang einer stetigen
Dehnungskurve d über z verläuft, so daß eine realistische Umwandlung der
Aufprallenergie in Deformationsenergie des Energiespeichers 13 gegeben
ist. Man erkennt ferner, daß durch die Elongation des kürzeren Lenkers 6
die beiden Lenker 5 und 6 ihre Winkellage zueinander geringfügig geändert
haben, die sonst statisch das Viergelenk 4 bestimmt.
Im vorliegenden Beispiel beträgt die Verschiebung der Fronthaube 1 nach
hinten ca. 0,61% der Länge D der Fronthaube 1 bzw. des wirksamen
Abstands zwischen dem Haubenschloß 3 und dem Drehgelenk 10. Die
Verlängerung des kürzeren Lenkers 6 beträgt vergleichsweise hierzu nur ca.
0,13%, und liegt somit bei weniger als einem Viertel der Wegstrecke x. Die
Höhenänderung z hängt von dem Meßpunkt an der Fronthaube ab und
beträgt im Bereich des Haubenteils 8 etwa das Doppelte der Länge x, also
ca. 1,2%.
In Fig. 5 ist eine schematische Seitenansicht parallel zur Fahrtrichtung des
Fahrzeugs eines einfachen Ausführungsbeispiels eines Haubenschlosses 3
gezeigt. Das Haubenschloß 3 umfaßt einen Riegelstift 20, der einen
Riegelkopf 21 aufweist, dessen Ende konisch angeformt ist und einen
gegenüber dem Durchmesser des Riegelstifts 20 verbreiterten Durchmesser
mit Umfang 22 aufweist. In den Umfang 22 ist eine umlaufende Nut 23
ausgebildet, in die ein horizontaler Eingriffsstift 24 eingreift und den
Riegelkopf 21 in seiner in Fig. 5 dargestellten Lage bei geschlossener
Fronthaube 1 hält. Der Eingriffsstift 24 durchsetzt die Umfangswand 25
eines Haltekanals 26 für den Riegelstift 20, wobei der Riegelstift 20 mit
dem Riegelkopf 21 mit einem gewissen Spiel in dem Haltekanal 26
aufgenommen ist, um ein Öffnen und Schließen der Fronthaube 1 und damit
ein leichtes Verkanten des Riegelstifts 20 zuzulassen. Das obere Ende des
Haltekanals 26 ist von einer axial auf den Riegelstift beweglichen Scheibe
27 bedeckt, gegen deren dem Riegelkopf 21 abgewandten Seite sich eine
Spannfeder 28 abstützt, deren anderes Ende gegen eine weitere Scheibe 29
abgestützt ist. Auf der der Spannfeder 28 abgewandten Seite der Scheibe 29
befindet sich ein Fortsatz 30 der Fronthaube 1, welcher die Fixierung des
Riegelstifts 20 mit einer auf der anderen Seite des Fortsatzes 30
angeordneten Mutter 31 oder einer sonstigen Verschraubung oder
Vernietung zuläßt. Hierzu durchsetzt der Riegelstift 20 eine Durchbrechung
32 im Fortsatz 30, welche vorliegend als zentriertes Rundloch ausgebildet
ist, aber als Langloch ausgebildet kann, um eine horizontale Verschiebung
der Fronthaube und einen Spielausgleich zuzulassen. Ein weiteres (nicht
dargestelltes) Arretierglied, das manuell betätigt werden kann, verhindert,
daß die Fronthaube 1 sich beim Lösen des Eingriffsstifts 24, der von der
Fahrerkabine aus in bekannter Weise durch einen (nicht dargestellten)
Hebel betätigbar ist, vollständig öffnen kann, sondern vielmehr in einer der
entspannten Ausdehnung der Spannfeder 28 entsprechenden Höhe arretiert
wird. Nach (manuellem) Aufheben der Arretierung kann die Fronthaube 1
geöffnet werden, wie in Fig. 2 dargestellt, und bei Schließen der Fronthaube
1 muß die Spannfeder 28 durch Spannen derart nach unten verlagert
werden, daß der Eingriffsstift 24 in die Nut 23 eingreift und die Fronthaube
1 wieder in ihre geschlossene Lage, wie in Fig. 1 dargestellt, hält.
Im Unterschied zu bekannten Haubenschlössern weist das Haubenschloß 3
einen Ausweichraum 33 auf, der sich von der in Fahrtrichtung gesehen
hinteren Umfangswand 25 des Haltekanals 26 zu einem Anschlag 34, der
karosserieseitig befestigt sein kann, erstreckt. Die Umfangswand 25 ist
zweigeteilt ausgebildet, und läßt ein horizontales Verlagern des hinteren
Teils, der von dem Eingriffsstift 24 durchsetzt ist, zu. Hierzu weist die
Umfangswand 25 eine Abkröpfung 25a auf, deren endseitiger Schenkel
nach oben vorsteht und in einer langlochartigen Ausnehmung 35 hineinragt.
Zwischen der hinteren Umfangswand 25 und dem Anschlag 34 ist ein
Energiespeicherglied 36 angeordnet, das vorliegend als Schraubenfeder
ausgebildet ist und das die hintere Umfangswand 25 in Richtung auf ihre in
Fig. 5 gezeigt Lage definierendes (nicht dargestelltes) Anschlagstück
vorspannt. Die Feder 36 ist derart gespannt, daß beim normalen Öffnen und
Schließen des Haubenschlosses 3 die Umfangswand 25 keine Bewegung
ausführt, wobei die Scheibe 27, die auch dem feststehenden vorderen Teil
der Umfangswand 25 abgestützt ist, hierzu unterstützend beiträgt.
Im Falle eines Fußgängeraufpralls verlagert sich wie oben beschrieben die
Fronthaube 1 um einen Betrag y, gemessen am Anschlagteil 8 des
Scharniers 4, nach unten, wobei darüber hinaus eine Verlagerung x in
horizontaler Richtung eintritt. Diese Verlagerung x liegt deutlich oberhalb
dessen, was das Blech der Fronthaube 1 an elastischer Verformung
nachvollziehen kann, so daß bei einem gewöhnlichen Haubenschloß mit
geringem Spiel die Änderung der Höhe y durch die Begrenzung der
zugehörigen Veränderung x durch das Haubenschloß beschränkt wäre. Bei
dem Haubenschloß 3 gemäß Fig. 5 dagegen ermöglicht der Ausweichraum
33 eine horizontale Verlagerung des Riegelstifts 20 mit den daran
befestigten Teilen 21, 27, 28, 29, 30, 31 und somit ein Nachvollziehen der
horizontalen Verlagerung x der Fronthaube 1. Hierzu wird die Feder 36
komprimiert, wobei die axiale Verlagerungsbewegung durch die
Ausnehmung 35 vorteilhaft geführt wird. Die Vorspannung der Spannfeder
28 auf die Scheibe 27, welche sich auch auf dem vorderen Bereich der
Umfangswand 25 abstützt, unterstützt ferner die im wesentlichen
horizontale Verlagerung des Haubenschlosses 3. Schließlich ist der
Ausweichraum 33 an seiner Oberseite derart gestaltet, daß der Riegelstift 20
die horizontale Verlagerung x nachvollzieht, ein vertikales Abheben und
somit ein Freigeben der Fronthaube 1 aber verhindert ist, insbesondere
durch den (auch gegenüber der Ausnehmung 35) vergrößerten Umfang 22
des Riegelkopfes 21. Hierdurch wird der Insassenschutz durch das
Haubenschloß 3 bei einem Frontalzusammenstoß des Fahrzeugs (Crash)
nicht herabgesetzt.
Auch der Eingriffsstift 25 ist in die Verlagerungsbewegung der Feder 36
eingebettet, so daß es nicht zu einer unbeabsichtigten Freigabe des
Riegelkopfes 21 kommt. Alternativ ist es möglich, eine gezielte Freigabe
bei einer Mindestverlagerung in horizontaler Richtung zuzulassen, um das
Haubenschloß um den Spannbetrag der Spannfeder 28 anzuheben und damit
die Verlagerungsmöglichkeiten im Bereich der Scharniere 4 zu erhöhen.
Durch die Auswahl einer Feder 36 als Energiespeicherglied ist das
Haubenschloß 3 nach einem eventuellen Nachgeben aufgrund eines
Aufpralls eines Fußgängers wieder in seine Ausgangslage verlagerbar,
wodurch das Haubenschloß 3 mit den Scharnieren 4 ein federndes System
bildet, bei dem durch geeignete Auswahl der Federkräfte im Bereich des
Haubenschlosses 3 bzw. der Scharniere 4 die Aufprallenergie eines
Fußgängers gleichmäßig auf mehrere Energiespeicher verteilbar ist.
Die weitere Ausführungsform gemäß Fig. 6 ist im Prinzip aufgebaut wie das
Haubenschloß gemäß Fig. 5. weshalb dieselben Bezugszeichen hierbei
dieselbe Bedeutung haben.
Im Unterschied zu dem Haubenschloß 3 aus Fig. 5 weist das Haubenschloß
3' aus Fig. 6 als Energiespeicherglied einen plastisch verformbares
Deformier-Element 36' auf, das die horizontale Verschiebbarkeit des
Haubenschließsystems unter Deformierung seines vorzugsweise aus
Kunststoff ausgebildeten Deformierbestandteils zuläßt. Das Deformier-
Element 36' wandelt die auf das Haubenschloß 3' übertragene Aufprall
energie in Deformationsenergie seiner Masse um, wodurch der Aufprall
abgemildert wird und zugleich der Riegelstift 20 in Richtung des Pfeils x
um den Verlagerungsbetrag x verlagerbar wird. Das Deformations-Element
36' kann nach einem Aufprall leicht ersetzt werden, wodurch das
Wiederherstellen der Fronthaubenanordnung nach dem Aufprall eines
Fußgängers geringe Kosten und Mühe nach sich zieht.
Die Erfindung ist vorstehend anhand eines Haubenschlosses erläutert
worden, das ein Energiespeicherglied 36 aufweist, das die Energie für eine
horizontale Verschiebung des Riegelstifts 20 ausgehend von der
Aufprallenergie durch Umwandlung aufnimmt. Alternativ ist es möglich,
eine horizontale Verlagerung für ein Haubenschloß 3 vorzusehen, bei der
im wesentlichen keine Energieumwandlung stattfindet, sondern lediglich
die für die Fronthaube durch die Scharniere vorgegebene Bewegung
nachvollzogen wird, oder bei der durch ein Anbringen über Langlöcher, die
eine Preßpassung definieren, die gesamte Haubenschloßanordnung auf einer
Art Schlitten sitzt, welcher bei einem Aufprall nach hinten verlagert wird.
Es versteht sich, daß auch Kombinationen von reversiblen und irreversiblen
Energieumwandlungen und Verlagerungsbewegungen des gesamten
Haubenschlosses 3 bzw. 3' und des Riegelstifts 20 erfindungsgemäß
möglich sind.
Die Erfindung ist vorstehend anhand eines Ausführungsbeispiels eines
Viergelenk-Scharniers näher erläutert worden, das reversible, als Federn
ausgebildete Energiespeicher aufweist, die besonders bevorzugt sind. Es
versteht sich, daß in gleicher Weise wie die Federn auch plastisch änderbare
Materialbestandteile vorgesehen sein können, die eine irreversibel
Längenänderung des Lenkers 6 bewirken, die dadurch einen geringeren
mechanischen Aufwand bei der Montage und bei der Fertigung bedeuten.
Die Erfindung ist vorstehend anhand eines Viergelenk-Scharniers erläutert
worden, das den Abstand der Gelenkachsen eines Lenkers zum Absenken
der Fronthaube 1 unter der Last eines Fußgängeraufpralls verändert. Ebenso
ist es möglich, hierzu einen Lenker brechen zu lassen oder zweiteilbar
auszubilden, oder den Abstand von entweder zweier karosserieseitiger oder
zweier fronthaubenseitiger Gelenkachsen unter der Last eines
Fußgängeraufpralls zueinander veränderbar auszubilden.
Claims (18)
1. Fronthaubenanordnung, bei der eine Fronthaube (1) eines Fahrzeugs
über mindestens ein Scharnier (4) an den Rahmen des Fahrzeugs
angelenkt ist, welche Fronthaube (1) ferner über wenigstens ein
Haubenschloß (3) verriegelbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Haubenschloß (3; 3') in seinem verriegelten Zustand ein
horizontales Verlagern (x) der Fronthaube (1) zuläßt.
2. Fronthaubenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Haubenschloß (3; 3') insgesamt verlagerbar ist.
3. Fronthaubenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Haubenschloß (3; 3') einen Ausweichraum (33) im Anschluß
an seine verriegelte Schließlage (26) aufweist, der eine Führung für
eine im wesentlichen horizontale Verlagerung (x) der Fronthaube (1)
bzw. eines mit der Fronthaube (1) verbundenen Halteteils (30) nach
hinten definiert.
4. Fronthaubenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Energiespeicherglied (36; 36') das Haubenschloß (3; 3')
entgegen einem horizontalen Verlagern (x) vorspannt und bei einem
Aufprall das Energiespeicherglied (36; 36') unter Aufnahme eines
Teils der Aufprallenergie spannbar ist.
5. Fronthaubenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Energiespeicherglied eine Feder (36) umfaßt, die reversibel
spannbar ausgebildet ist.
6. Fronthaubenanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Energiespeicherglied einen deformierbaren
Bestandteil (36') umfaßt, der die Aufprallenergie in Deformations
energie durch bleibende plastische Formänderung des Bestandteils
(36') umwandelt.
7. Fronthaubenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß unter dem Aufprall eines Fußgängers die
Scharniere (4) eine vertikale und horizontale Verlagerung der
Fronthaube (1) zulassen.
8. Fronthaubenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das Scharnier als Mehrgelenk-Scharnier (4)
ausgebildet ist.
9. Fronthaubenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das Mehrgelenk-Scharnier als Viergelenk-Scharnier (4)
ausgebildet ist.
10. Fronthaubenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das Mehrgelenk-Scharnier (4) als Zweigelenk-Scharnier
ausgebildet ist.
11. Fronthaubenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das Mehrgelenk-Scharnier (4) als Siebengelenk-Scharnier
ausgebildet ist.
12. Fronthaubenanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß das Mehrgelenk-Scharnier (4) derart an dem
Rahmen des Fahrzeugs angeordnet ist, daß die Fronthaube (1) bei
Lösen des Haubenschlosses (3; 3') öffnenbar ist.
13. Fronthaubenanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens ein Lenker (6) des Mehrgelenk-
Scharniers (4) mit veränderbarer Länge ausgebildet ist.
14. Fronthaubenanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens ein Lenker des Mehrgelenk-
Scharniers (4) wenigstens zweiteilbar ausgebildet ist.
15. Fronthaubenanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens ein Lenker des Mehrgelenk-
Scharnier (4) wenigstens ein Gelenk zum Anlenken an Fronthaube
(1) oder Karosserie aufweist, das seiner Lage veränderbar ist.
16. Fronthaubenanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens ein Lenker des Mehrgelenk-
Scharnier (4) wenigstens einen unter der Last eines
Fußgängeraufpralls brechenden Lenker aufweist.
17. Fronthaubenanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß der Abstand der beiden Anlenkungen (9, 11; 10,
12) wenigstens zweier benachbarter Lenker (5, 6) des Mehrgelenk-
Scharniers (4) an demselben Anschlagteil (7; 8) und/oder der
Abstand der Anlenkungen (9, 10; 11, 12) desselben Lenkers (5; 6)
des Mehrgelenk-Scharniers (4) an jeweils einem Anschlagteil (7, 8)
durch eine Überlast veränderbar ist.
18. Haubenschloß zum Verriegeln einer Fronthaube mit einer Karosserie
eines Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß ein horizontaler
Ausweichraum (33) vorgesehen ist, in den ein Verriegelungselement
(20) der Fronthaube (1) eine Verschiebung (x) der Fronthaube (1)
zuläßt, wobei die Verriegelung der Fronthaube (1) weiterbesteht.
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